(57)【要約】【課題】強度の優れた乾燥成形体を作製することのできる貴金属粘土を提供する。【解決手段】貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％および水を必須成分として含有し、必要に応じて水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有し、さらに必要に応じてポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％を含有するする貴金属粘土。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする貴金属粘土。
【請求項２】
貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする貴金属粘土。
【請求項３】
貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする貴金属粘土。
【請求項４】
貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする貴金属粘土。
【請求項５】
さらに、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％を含有することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の貴金属粘土。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、強度の優れた乾燥成形体を作製することのできる貴金属粘土に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金銀などの貴金属からなる宝飾品または美術工芸品は一般に鋳造または鍛造により製造されが、近年、金銀粉末などの貴金属粉末を含んだ貴金属粘土を所定の形状に成形し、焼結して所定の形状を有する宝飾品または美術工芸品を製造する方法が提案されている。この方法によると、貴金属粘土を通常の粘土細工と同じように自由に造形を行うことができ、造形して得られた成形体は、乾燥したのち、焼結炉を設置した場所に運び、そこで焼結することにより極めて簡単に貴金属からなる装飾品または美術工芸品を製造することができる。
【０００３】
前記従来の貴金属粘土の内でも、銀粘土が最も大量に使用されており、この銀粘土は、純度：９９．９質量％以上を有し平均粒径：３〜２０μｍを有する銀またはそれらの合金粉末：７０〜９５質量％、セルローズ系水溶性バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなることが知られている。
しかし、この従来の銀粘土は、比較的高温で燒結する必要があるために高出力の電気炉を使用して焼結する必要があり、高出力の電気炉はある特定の場所に設置されているために銀粘土の成形体を高出力の電気炉の設置場所まで運搬し、そこで燒結しなければならなかった。そのために一般家庭にも設置することができる低出力で小型の電気炉を用いて手軽に銀の装飾品または美術工芸品を製造することのできる低温燒結可能な銀粘土が求められていた。
【０００４】
かかる要望に答えるために一層低温で燒結することのできる銀粘土として、平均粒径：０．０２〜４μｍのＡｇ微細粉末：１５〜５０質量％を含有し、残部が平均粒径：３〜２０μｍのＡｇ粉末となるように粒度調整をした銀粉末を作製し、この粒度調整をした銀粉末に対して有機系バインダ−および水を添加し混練して作製した、
（ａ）混合銀粉末：７０〜９５質量％、有機系バインダ−：０．８〜８質量％を含有し、残りが水、
（ｂ）混合銀粉末：７０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水、
（ｃ）混合銀粉末：７０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％を含有し、残りが水、または、
（ｄ）混合銀粉末：７０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなる低温燒結性に優れた銀粘土が提供されている。
そして、この銀粘土に含まれる有機系バインダーとしては、セルロース系バインダー、ポリビニール系バインダー、アクリル系バインダー、ワックス系バインダー、樹脂系バインダー、澱粉、ゼラチン、小麦粉などいかなるバインダーを使用してもよいが、セルロース系バインダー、特に水溶性セルロースバインダーが最も好ましいとされている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４１８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この銀粘土は、造形して成形体を作製し、乾燥して乾燥成形体を作製し、この乾燥成形体を焼結炉を設置した場所に運び、そこで焼結することにより銀製の装飾品または美術工芸品を製造するが、一般に、この銀粘土を用いて大型でかつ繊細複雑な彫刻模様を有する装飾品または美術工芸品を作製することは困難であるといわれている。
その理由の一つとして、銀粘土を造形して作製した大型でかつ繊細複雑な彫刻模様を有する乾燥成形体は強度が十分でなく、そのために大型でかつ繊細複雑な彫刻模様を有する乾燥成形体を保管場所または焼結炉まで移動する際に軽い衝撃や振動などにより破損することが多く、この破損のしやすさがネックとなって、大型でかつ繊細複雑な装飾品または美術工芸品を作製には限界があると言われている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明者らは、一層の高強度を有する銀粘土の乾燥成形体を作製することができるならば、軽い衝撃や振動を受けても乾燥成形体の破損がなくなり、したがって、大型でかつ繊細複雑な装飾品または美術工芸品を一層簡単に作製することができるとの観点から研究を行った。その結果、、
（イ）銀粘土を造形して成形体を作製し、この成形体を乾燥して得られた乾燥成形体の強度を向上させるには、銀粘土に含まれる有機系バインダーが最も大きく影響を及ぼし、有機系バインダーとしてウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％を含有した銀粘土は成形性が向上し、さらにこのウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％を含有する銀粘土で作製した乾燥成形体は強度が向上する、
（ロ）有機系バインダーとしてウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％にさらに水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％および／または水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有する銀粘土は、成形性が向上するすると共に乾燥成形体の強度が一層向上する、
（ハ）前記（イ）の有機系バインダーとして前記ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、またはウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％にさらに水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％および／または水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有する銀粘土に、さらにポリエチレンオキサイドもしくはポリプロピレンオキサイド：０．１〜１０質量％を含有させることにより銀粘土の成形性が一層向上し、さらに乾燥成形体の強度を向上させることができる、
（ニ）前記（イ）〜（ハ）記載の有機バインダーを含有する効果は、銀粘土に限らず、金粉末または金合金粉末を含む金粘土についても同じ作用を奏するところから、一般に貴金属粘土に対して同じ作用を奏する、という知見を得たのである。
【０００８】
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであって、
（１）貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％を含有し、残りが水からなる貴金属粘土、
（２）貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％を含有し、残りが水からなる貴金属粘土、
（３）貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有し、残りが水からなる貴金属粘土、
（４）貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％、ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％を含有し、残りが水からなる貴金属粘土、
（５）ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％を含有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の貴金属粘土、に特徴を有するものである。
【０００９】
貴金属粉末を含む前記（１）〜（５）記載のこの発明の貴金属粘土は、貴金属粉末または貴金属合金粉末：８５〜９５質量％に、
（ａ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％および水、
（ｂ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％および水、
（ｃ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％および水、
（ｄ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％および水、
（ｅ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％および水、
（ｆ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％および水、
（ｇ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％および水、または、
（ｈ）ウレタン樹脂バインダー：０．０２〜４質量％、水溶性セルロースバインダー：０．０２〜４質量％、水溶性アクリルバインダー：０．０２〜１質量％、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：０．０２〜２質量％および水、
となるようにウレタン樹脂バインダー、水溶性セルロースバインダー、水溶性アクリルバインダー、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドをそれぞれ配合し混練することにより製造することができる。
【００１０】
この発明の貴金属粘土に含まれる貴金属粉末または貴金属合金粉末を８５〜９５質量％に限定したのは、貴金属粉末または貴金属合金粉末が８５質量％未満含では得られた焼成体の金属光沢を示すに十分な効果が得られず、一方、９５質量％を越えて含有すると粘土としての伸びが低下して十分な造形性が得られなくなるので好ましくないからである。この貴金属粘土に含まれる貴金属粉末または貴金属合金粉末の量（８５〜９５質量％）は通常の貴金属粘土に含まれる貴金属粉末の量であって、特に新規なものではない。なお、この発明の貴金属粘土に含まれる貴金属粉末または貴金属合金粉末は平均粒径：５〜２０μｍの範囲内にあり、この平均粒径は一般に広く市販されている貴金属粉末または貴金属合金粉末の平均粒径であり、特に新規なものではない。
【００１１】
次に、この発明の貴金属粘土に含まれる有機系バインダーを前述のように限定した理由を説明する。
ウレタン樹脂バインダー：
ウレタン樹脂バインダーを含む貴金属粘土は、その成形体を乾燥して得られた乾燥成形体の強度を向上させる作用を有するが、その含有量が０．０２質量％未満では効果がなく、一方、４質量％を越えて含有すると、得られた焼成体の光沢が減少するようになるので好ましくない。したがって、この発明の貴金属粘土に含まれるウレタン樹脂バインダーは、０．０２〜４質量％に定めた。ウレタン樹脂バインダー含有量の一層好ましい範囲は０．０５〜３質量％である。
【００１２】
水溶性セルロースバインダー：
水溶性セルロースバインダーは、貴金属粘土の成形体を加熱すると速やかにゲル化して成形体の形状保持を容易にするために必要に応じて添加するが、その添加量は０．０２質量％未満では効果がなく、一方、４質量％を越えてウレタン樹脂バインダーと共に含有すると、得られた乾燥成形体に微細なひび割れが発生し、焼成体の光沢も減少するので好ましくない。したがって、この発明の貴金属粘土に含まれる水溶性セルロースバインダーは、０．０２〜４質量％に定めた。水溶性セルロースバインダー含有量の一層好ましい範囲は０．０５〜３質量％である。
【００１３】
水溶性アクリルバインダー：
水溶性アクリルバインダーは、貴金属粘土の成形体を加熱すると速やかにゲル化して成形体の形状保持を容易にするとともに乾燥成形体の強度を向上させる作用があるので必要に応じて添加するが、その添加量は０．０２質量％未満では効果がなく、一方、１質量％を越えてウレタン樹脂バインダーと共に含有すると、得られた乾燥成形体に微細なひび割れが発生し、焼成体の光沢も減少するので好ましくない。したがって、この発明の貴金属粘土に含まれる水溶性アクリルバインダーは、０．０２〜１質量％に定めた。水溶性アクリルバインダー含有量の一層好ましい範囲は０．０５〜０．８質量％である。
【００１４】
ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイド：
これら成分は、貴金属粘土の成形性を向上させる作用を有するので必要に応じて添加するが、その含有量が０．０２質量％未満では効果がなく、一方、２質量％を越えてウレタン樹脂バインダーと共に含有すると、貴金属粘土の成形性が良くなり過ぎて成形体に所望の形状を維持することができなくなるので好ましくない。したがって、この発明の貴金属粘土に含まれるポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドは、０．０２〜２質量％に定めた。ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドの含有量の一層好ましい範囲は０．０５〜１．５質量％である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の貴金属粘土は、従来の貴金属粘土に比べて高強度の乾燥成形体を製造することができ、より大型でかつ繊細複雑な装飾品または美術工芸品をつくることができるなど優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
貴金属粉末としていずれも平均粒径：１０μｍを有する純銀粉末、純金粉末および１８Ｋ金合金粉末を用意した。さらに、有機系バインダーとしてウレタン樹脂バインダー、水溶性セルロースバインダー、水溶性アクリルバインダー、ポリエチレンオキサイドおよびポリプロピレンオキサイドを用意し、さらに水を用意した。
【００１７】
実施例１
純銀粉末に対し、ウレタン樹脂バインダー、水溶性セルロースバインダー、水溶性アクリルバインダー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよび水を表１に示される組成となるように配合し、混練して本発明銀粘土１〜１０、比較銀粘土１〜２および従来銀粘土１を作製した。
これら本発明銀粘土１〜１０、比較銀粘土１〜２および従来銀粘土１を用いて縦：２ｍｍ、横：４ｍｍ、長さ：５２ｍｍの寸法を有する成形体を作製し、得られた成形体をドライヤーまたはホットプレートで３０分間乾燥することにより縦：１．８ｍｍ、横：３．６ｍｍ、長さ：４７ｍｍの寸法を有する乾燥成形体を作製し、得られた乾燥成形体の抗折強度を測定し、その測定結果を表１に示した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１に示される結果から、本発明銀粘土１〜１０で作製した乾燥成形体は、いずれも従来銀粘土１で作製した乾燥成形体と比較して強度が優れていることが分かる。しかし、ウレタン樹脂バインダーの含有量が０．０２質量％より少ない比較銀粘土１で作製した乾燥成形体は強度が低下するので好ましくなく、またウレタン樹脂バインダーが４質量％よりも多い比較銀粘土２で作製した乾燥成形体の表面にしわが発生し、さらに乾燥中に変形して所定の寸法形状を有する乾燥成形体を確保できないことが分かる。
【００２０】
実施例２
純金粉末に対し、ウレタン樹脂バインダー、水溶性セルロースバインダー、水溶性アクリルバインダー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよび水を表１に示される組成となるように配合し、混練して本発明金粘土１〜１０、比較金粘土１〜２および従来金粘土１を作製した。
これら本発明金粘土１〜１０、比較金粘土１〜２および従来金粘土１を用いて縦：２ｍｍ、横：４ｍｍ、長さ：５２ｍｍの寸法を有する成形体を作製し、得られた成形体をドライヤーまたはホットプレートで３０分間乾燥することにより縦：１．８ｍｍ、横：３．６ｍｍ、長さ：４７ｍｍの寸法を有する乾燥成形体を作製し、得られた乾燥成形体の抗折強度を測定し、その測定結果を表２に示した。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
表２に示される結果から、本発明金粘土１〜１０で作製した乾燥成形体は、いずれも従来金粘土１で作製した乾燥成形体と比較して強度が優れていることが分かる。しかし、ウレタン樹脂バインダーの含有量が０．０２質量％より少ない比較金粘土１で作製した乾燥成形体は強度が低下するので好ましくなく、またウレタン樹脂バインダーが４質量％よりも多い比較金粘土２で作製した乾燥成形体は表面にしわが発生し、さらに乾燥中に変形して所定の寸法形状を有する乾燥成形体を確保できないことが分かる。
【００２３】
実施例３
１８Ｋ金合金粉末に対し、ウレタン樹脂バインダー、水溶性セルロースバインダー、水溶性アクリルバインダー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよび水を表１に示される組成となるように配合し、混練して本発明金合金粘土１〜１０、比較金合金粘土１〜２および従来金合金粘土１を作製した。
これら本発明金合金粘土１〜１０、比較金合金粘土１〜２および従来金合金粘土１を用いて縦：２ｍｍ、横：４ｍｍ、長さ：５２ｍｍの寸法を有する成形体を作製し、得られた成形体をドライヤーまたはホットプレートで３０分間乾燥することにより縦：１．８ｍｍ、横：３．６ｍｍ、長さ：４７ｍｍの寸法を有する乾燥成形体を作製し、得られた乾燥成形体の抗折強度を測定し、その測定結果を表３に示した。
【００２４】
【表３】
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【００２５】
表３に示される結果から、本発明金合金粘土１〜１０で作製した乾燥成形体は、いずれも従来金合金粘土１で作製した乾燥成形体と比較して強度が優れていることが分かる。しかし、ウレタン樹脂バインダーの含有量が０．０２質量％より少ない比較金合金粘土１で作製した乾燥成形体は強度が低下するので好ましくなく、またウレタン樹脂バインダーが４質量％よりも多い比較金合金粘土２で作製した乾燥成形体は表面にしわが発生し、さらに乾燥中に変形して所定の寸法形状を有する乾燥成形体を確保できないことが分かる。